11698

11698

رشد لايه هاي نانوساختار كامپوزيتي ZrO2-Al2O3 به روش Micro Arc Oxidation به منظور بهبود مقاومت به خوردگي آلياژهاي آلومينيوم

كارشناسي ارشد

مهندسي مواد - شناسايي و انتخاب مواد مهندسي

تير ماه 1391

تير ماه 1391

دكتر فرهاد گلستاني فرد - دكتر جعفر جوادپور

چكيده آلومينيوم بدليل خواص منحصر به فردي نظير استحكام ويژه بالا، دانسيته پايين و نيز فراواني در پوسته زمين از مهم¬ترين مواد مهندسي بوده و داراي كاربردهاي متنوعي شامل صنعت هوافضا، خودرو و ساختمان مي¬باشد. اما برخي عيوب ذاتي آن نظير سختي پايين، مقاومت سايشي پايين و نيز مقاومت به خوردگي پايين كاربرد وسيع و طولاني مدت آن را در صنعت محدود نموده است. راههاي متعددي براي غلبه بر اين عيوب پيشنهاد شده است كه از اين بين مي¬توان به پوشش¬¬دهي قطعات آلومينيومي با پوشش¬هاي آلومينايي و آلومينا- زيركونيايي اشاره كرد. در اين تحقيق، پوشش¬هاي آلومينايي و پوشش¬هاي كامپوزيتي ZrO2-Al2O3 تحت شرايط مختلف بر روي فلز آلومينيوم با استفاده از روش Micro Arc Oxidation(MAO) رشد داده شد. اين پوشش¬هاي آلومينا- زيركونيايي تحت جريان AC در الكتروليت حاوي نمك ZrOCl2.8H2O با غلظت¬هاي 5 و 10 گرم بر ليتر سنتز شد. طبق نتايح XPS، XRD و EDX، پوشش¬ها عمدتاً شامل فازهاي a-Al2O3، g-Al2O3، ZrO2 مونوكلينيك و ZrO2 تتراگونال بودند. مقدار نسبي اين فازها با تغيير شرايط سنتز تغيير پيدا كردند. ضمناً با افزايش ولتاژ، درصد زيركونيوم در پوشش افزايش پيدا مي¬كرد. نتايج AFM دال بر تشكيل سطحي زبر بود بگونه¬ ايكه زبري سطح با افزايش ولتاژ بيشتر مي¬شد. بررسي مورفولوژي پوشش¬ها با استفاده از SEM نشان داد كه مورفولوژي به شدت به ولتاژ اعمالي بستگي دارد. بررسي نتايج تست¬هاي خوردگي نشان داد كه لايه رشد داده شده شده در الكتروليت ZrOCl2 5 گرم بر ليتر، تحت ولتاژ 150 ولت از بالاترين مقاومت به خوردگي برخوردار مي¬باشد. در بين لايه¬هاي رشد داده شده در الكتروليت ZrOCl2 10 گرم بر ليتر نيز، لايه رشد داده شده در 100 ولت بالاترين مقاومت به خوردگي را دارا مي¬باشد.